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"뇌 신경 활동 실시간 관찰"... KIST 브래들리 베이커박사팀 '형광 단백질센서' 개발

【서울=뉴시스】백영미 기자 = 국내 연구진이 빛을 활용해 뇌 신경세포의 활동을 실시간 볼 수 있는 형광 단백질 전압센서를 개발했다.

이번에 개발된 센서는 사람이 코로 냄새를 맡고 해당 정보를 뇌에 전달하는 등 뇌의 정보전달 활동을 시각적 신호로 바꾸는 속도가 가장 빠르고 뇌의 다양한 영역에서 일어나는 신경의 변화를 동시에 관찰할 수 있어 뇌 연구의 새 지평을 열 것으로 기대된다.

8일 한국과학기술연구원(KIST)에 따르면 KIST 뇌과학연구소 기능커넥토믹스연구단 브래들리 베이커(Bradley J. Baker)박사 연구팀은 빛으로 뇌 신경세포의 활동을 실시간 측정할 수 있는 바이오 센서 '봉우리(Bongwoori)'를 개발했다.

브래들리 베이커 박사는 센서를 통해 측정된 광학적 신호가 산봉우리 모양으로 보인다는 점에서 착안해 센서에 '봉우리'라는 이름을 붙였다.

연구팀에 따르면 봉우리는 뇌의 정보전달 활동을 측정·기록하는데 걸리는 시간을 5배 가량 앞당겼다. 기존 형광 단백질 센서가 40 밀리초가 소요 됐다면 봉우리는 8밀리초로 가능하다.

봉우리는 뇌 신경세포 간 신호를 주고 받는 상황을 측정하는데 걸리는 시간도 60Hz(60분의 1초)로 세계적으로 가장 짧아 뇌 세포의 신경전달 상태를 상당부분 파악할 수 있다고 한다. 뇌 신경세포 간 신호 전달 시간은 보통 50~60Hz로 알려져있다.

연구팀은 봉우리를 사용하면 뇌에서 일어나는 신호전달 상황을 한 눈에 실시간 파악할 수 있어 뇌가 실제로 기능할 때의 모습을 전체적으로 지도화 할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 또 정상적인 뇌와 질병에 걸린 뇌의 차이를 관찰할 수 있을 것으로 보고 있다.

브래들리 박사는 "뇌 질병의 근본적인 원인을 파악해 자폐증과 같은 뇌질환의 원인을 규명하고 치료제도 개발할 수 있을 것으로 예상된다"고 밝혔다.

이번 연구는 7일 신경과학 분야의 권위있는 학술지인 'Journal of Neuroscience'에 실렸다.

positive100@newsis.com

<저작권자ⓒ '한국언론 뉴스허브' 뉴시스통신사. 무단전재-재배포 금지.>
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